Question

9．如圖（甲）所示，一個U型光滑足夠長的金屬導軌固定在水平桌面上，電阻R=10Ω，其余電阻均不計，兩導軌間的距離l=0.2m，有垂直于桌面向下并隨時間變化的勻強磁場，磁感應強度B隨時間變化規(guī)律如圖（乙）所示．一個電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導軌兩邊垂直．在t=0時刻，金屬桿緊靠在最左端，桿在外力的作用下以速度v=0.5m/s向右做勻速運動．當t=4s時，下列說法中正確的是（　�。�

• A． 穿過回路的磁通量為0.08 Wb
• B． 流過電阻R的感應電流的方向為b→a
• C． 電路中感應電動勢大小E=0.02 V
• D． 金屬桿所受到的安培力的大小為1.6×10^-4N

Answer 1

分析 根據(jù)磁通量的計算公式計算穿過回路的磁通量；根據(jù)右手定則可得流過電阻R的感應電流的方向；電路中感應電動勢大小等于動生與感生電動勢之和；根據(jù)安培力計算公式求解安培力大�。�

解答 解：A、當t=4s時，金屬桿的位移為：x=vt=0.5×4m=2m，則穿過回路的磁通量為：Φ=BS=BLx=0.2×0.2×2Wb=0.08 Wb，A正確；
B、根據(jù)右手定則可得流過電阻R的感應電流的方向為a→b，B錯誤；
C、電路中感應電動勢大小為：E=BLv+$\frac{△Φ}{△t}$=0.2×0.2×0.5V+$\frac{0.08}{4}$V=0.024V，C錯誤；
D、根據(jù)歐姆定律可得電路中的電流為：I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.04}{10}$A=0.004A，金屬桿所受到的安培力的大小為：F=BIL=0.2×0.004×0.2N=1.6×10^-4N，D正確．
故選：AD．

點評 本題主要是考查法拉第電磁感應定律和閉合電路的歐姆定律，解答本題要掌握導體平動切割磁感應線產生的感應電動勢大小、感生電動勢的計算方法．